雙旋轉坐標數(shù)控調姿平臺的制作方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及飛機數(shù)字化裝配技術領域，具體涉及一種雙旋轉坐標數(shù)控調姿平臺。
【背景技術】
[0002]飛機裝配是飛機制造過程關鍵的一個環(huán)節(jié)，工作量大，周期長。傳統(tǒng)飛機部件裝配中，為保證部件能被準確定位，多采用大型固定對接平臺，這些大型固定對接平臺通常是以一個大部件作為不動基準，其余部件采用具有若干自由度的手動工裝去對接。如何保證中小部件的位姿質量是一個棘手的問題，為此裝配車間需要定期檢查校準平臺，費時費力，且對接工裝是一對一設計的，只能適用于特定機型。在裝配過程中，飛機部件質量大且外部形狀復雜，部件姿態(tài)判斷困難、手工裝配困難、質量得不到保證。同時，為了確保裝配順利可靠，傳統(tǒng)大部件在裝配中需要設計標準工裝，這花費了大量裝配時間，增加了裝配成本。20世紀90年代以來，隨著國際市場中軍民飛機供應商之間競爭日益激烈，飛機更新?lián)Q代越來越頻繁，制造水平的也不斷提高，對飛機部件數(shù)字化裝配技術的需求也越來越強烈，各種新的裝配工藝技術與計算機技術的應用發(fā)展也成為數(shù)字化裝配技術的基礎。
[0003]在飛機大部件數(shù)控調姿定位過程，為了實現(xiàn)大部件的精確定位，需要定位器不僅能夠滿足x、Y、z三個方向的水平定位還要能實現(xiàn)旋轉方向的定位。然而目前國內的調姿設備大多只具備直線坐標的調整，對大部件的姿態(tài)調整是通過多個三坐標或四坐標定位器合作完成，少數(shù)具有旋轉坐標的定位機構，在旋轉方向上的定位裝置無法保證大部件調姿的穩(wěn)定性和準確性。
[0004]文獻“授權公告號是CN102745338A的中國發(fā)明專利”公開了一種中機身數(shù)字化調姿裝配系統(tǒng)。整個調姿裝備利用十六個直線坐標定位器，通過調姿算法對所有的定位器進行運動路徑規(guī)劃，完成對各定位器的協(xié)同控制，實現(xiàn)中機身的數(shù)控調姿。這種調姿方式固然能夠很好地完成對大部件的調資定位，然而，成本高，控制難度大，對調姿算法的依賴性很強，無法簡單獨立完成的部件的旋轉定位。
[0005]文獻“授權公告號是CN102152133A的中國發(fā)明專利”公開了一種五坐標定位機構。X、Y、Z方向利用絲杠、導軌和齒輪副進行傳動，A向采用軸套筒和心軸傳動，電機驅動心軸，心軸連接軸套筒，軸套筒連接外部移動件，豎直方向兩個移動板通過不同速度運動實現(xiàn)B向轉動。這種機構五個坐標運動控制相對獨立、簡單，運動獨立，然而在旋轉方向該機構無法實現(xiàn)對大部件的穩(wěn)定的、精確的定位控制。

【發(fā)明內容】

[0006]為了克服現(xiàn)有數(shù)控調姿平臺實用性差的不足，本發(fā)明提供一種雙旋轉坐標數(shù)控調姿平臺。該調姿平臺包括工件安裝平板、A軸運動電機、B軸運動電機、A軸直齒消隙齒輪、B軸直齒消隙齒輪、A軸傳動絲杠、B軸傳動絲杠、A軸回轉軸心軸承和B軸回轉定心軸承。Α、Β軸運動電機經過減速器驅動Α、Β軸直齒消隙齒輪，進而帶動Α、Β軸傳動絲杠，Α、Β軸傳動絲杠做直線運動，工件安裝平板與Α、B軸傳動絲杠構成連桿機構，Α、B軸傳動絲杠在做直線運動時實現(xiàn)了工件安裝平板繞A、B軸回轉軸心軸承做旋轉運動；由于連桿機構的穩(wěn)定性，實現(xiàn)了直線運動量與旋轉角度的一一映射，保證了調姿平臺工作的穩(wěn)定性和精確性。
[0007]本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是:一種雙旋轉坐標數(shù)控調姿平臺，其特點是包括支撐底座1、工件安裝平板2、A軸運動電機3、B軸運動電機4、A軸直齒消隙齒輪5、B軸直齒消隙齒輪6、A軸傳動絲杠7、B軸傳動絲杠8、A軸回轉軸心軸承9、B軸回轉定心軸承10、弧形導軌11、傳動單元回轉軸承12、耳座13、支撐板14、齒輪箱15、齒輪箱支座16、鉸鏈機構17和B坐標定心軸18。
[0008]所述工件安裝平板2是鏤空鋼板，調姿平臺的A坐標旋轉運動時，工件安裝平板2與支撐板14相對靜止。所述支撐板14是田字形鏤空式鋼板，支撐板14中央裝有B軸回轉定心軸承10，B軸回轉定心軸承10通過B坐標定心軸18和弧形導軌滑塊副與支撐板14相連，兩段弧形導軌11以B坐標定心軸18為圓心，對稱地分置于支撐板14上，所述耳座13有四個，以B坐標定心軸18為圓心，均布于工件安裝平板2上，并通過螺釘與工件安裝平板2固連，弧形導軌11分布半徑小于耳座13的半徑。
[0009]所述支撐底座I為加筋鑄件，外形呈不規(guī)則狀，通過地腳螺栓與地面固定，在支撐底座I前端面是矩形連接區(qū)域，該連接區(qū)域頂端往下用螺釘對稱固連一組鉸鏈機構17，該鏈接區(qū)域的底端中央通過螺釘固連齒輪箱支座16，鉸鏈機構17兩端分別連接支撐底座I和支撐板14，鉸鏈機構17內部裝有A軸回轉軸心軸承9，齒輪箱支座16與齒輪箱15通過傳動單元回轉軸承12的回轉軸相連，齒輪箱15內部裝有一對A軸直齒消隙齒輪5和一對B軸直齒消隙齒輪6。外部用螺釘固連A軸運動電機3及其減速器和B軸運動電機4及其減速器。所述A軸傳動絲杠7是螺母旋轉式滾珠絲杠，A軸傳動絲杠7 —端裝入A軸直齒消隙齒輪5內部，另一端與傳動單元回轉軸承12的回轉軸固連，形成鉸鏈機構17，該鉸鏈機構17通過螺釘固連在支撐板14上，在調姿平臺進行回轉運動時，A軸運動電機3輸出軸通過減速器與A軸直齒消隙齒輪5嚙合，進而推動A軸傳動絲杠7向前做直線運動，支撐底座I的前端面、A軸傳動絲杠7、A軸回轉軸心軸承9、傳動單元回轉軸承12以及支撐板14構成連桿機構，將直線運動轉化為支撐板14繞A軸回轉軸心的旋轉運動，實現(xiàn)直線運動量與旋轉角度的映射關系。
[0010]所述B軸傳動絲杠8是螺母旋轉式滾珠絲杠，B軸傳動絲杠8的一端裝入B軸直齒消隙齒輪6內部，另一端與傳動單元回轉軸承12的回轉軸固連，形成另一鉸鏈機構17，該鉸鏈機構17通過螺釘固連在支撐板14上；調姿平臺進行回轉運動時，B軸運動電機4輸出軸通過減速器與B軸直齒消隙齒輪6嚙合，進而推動B軸傳動絲杠8向前做直線運動，支撐板14、B軸傳動絲杠8、B坐標定心軸18、傳動單元回轉軸承12以及B軸回轉定心軸承10構成連桿機構，將直線運動轉化為工件安裝平板2繞B坐標定心軸18的旋轉運動，實現(xiàn)直線運動量與旋轉角度的一一映射關系。
[0011]所述支撐底座I的加筋是空心結構。
[0012]本發(fā)明的有益效果是:該調姿平臺包括工件安裝平板、A軸運動電機、B軸運動電機、A軸直齒消隙齒輪、B軸直齒消隙齒輪、A軸傳動絲杠、B軸傳動絲杠、A軸回轉軸心軸承和B軸回轉定心軸承。A、B軸運動電機經過減速器驅動A、B軸直齒消隙齒輪，進而帶動A、B軸傳動絲杠，A、B軸傳動絲杠做直線運動，工件安裝平板與A、B軸傳動絲杠構成連桿機構，A、B軸傳動絲杠在做直線運動時實現(xiàn)了工件安裝平板繞A、B軸回轉軸心軸承做旋轉運動；由于連桿機構的穩(wěn)定性，實現(xiàn)了直線運動量與旋轉角度的一一映射，保證了調姿平臺工作的穩(wěn)定性和精確性。
[0013]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發(fā)明作詳細說明。
【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明雙旋轉坐標數(shù)控調姿平臺的軸側圖。
[0015]圖2是本發(fā)明雙旋轉坐標數(shù)控調姿平臺的側視圖。
[0016]圖3是本發(fā)明雙旋轉坐標數(shù)控調姿平臺的正視圖。
[0017]圖4是本發(fā)明雙旋轉坐標數(shù)控調姿平臺的俯視圖。
[0018]圖5是圖3的Z-Z剖面圖。
[0019]圖6是圖4的D-D剖面圖。
[0020]圖中，1-支撐底座；2_工件安裝平板；3-A軸運動電機；4-B軸運動電機；5_A軸直齒消隙齒輪；6-B軸直齒消隙齒輪；7-A軸傳動絲杠；8-B軸傳動絲杠；9-A軸回轉軸心軸承；1-B軸回轉定心軸承；11-弧形導軌；12-傳動單元回轉軸承；13_耳座；14-支撐板；15_齒輪箱；16_齒輪箱支座；17-鉸鏈機構；18-B坐標定心軸。
【具體實施方式】
[0021]參照圖1?6。本發(fā)明雙旋轉坐標數(shù)控調姿平臺包括支撐底座1、工件安裝平板2、A軸運動電機3、B軸運動電機4、A軸直齒消隙齒輪5、B軸直齒消隙齒輪6、A軸傳動絲杠7、B軸傳動絲杠8、A軸回轉軸心軸承9、B軸回轉定心軸承10、弧形導軌11、傳動單元回轉軸承12、耳座13、支撐板14、齒輪箱15、齒輪箱支座16、鉸鏈機構17和B坐標定心軸18。
[0022]所述支撐底座I為加筋鑄件，通過地腳螺栓將支撐底座I固定到地面上